JP6632326B2 - 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1に示すように、実施形態1に係る無線電力伝送システムは、送電装置100と、電子機器200とを有する。実施形態1における無線電力伝送システムにおいて、送電装置100と電子機器200との距離が所定の範囲内に存在する場合に、送電装置100は、電子機器200に無線により送電を行う。
送電装置100は、図2に示すように、変換部101、発振器102、電力生成部103、整合回路104、NFC通信部105、送電アンテナ106、及びCPU(Central Processing Unit)107を有する。さらに、送電装置100は、ROM108、RAM109、表示部110、操作部111、無線通信部112及び検出部113を含む。
RAM109は、書き換え可能なメモリであり、送電装置100を制御するためのコンピュータプログラム、送電装置100に関するパラメータ等の情報、NFC通信部105によって電子機器200から受信されたデータ等が記録される。
操作部111は、送電装置100を操作するためのユーザインターフェースを提供する。操作部111は、送電装置100の電源ボタン、送電装置100のモード切換ボタン等を有し、各ボタンはスイッチ、タッチパネル等により構成される。CPU107は、操作部111を介して入力された入力信号に従って送電装置100を制御する。
検出部113の構成の一例を、図3に示す。検出部113は、図3に示すように、トロイダルコア301、コンデンサ302、303、ダイオード304、抵抗305、コンデンサ306、307、ダイオード308及び抵抗309を有する。さらに、検出部113は、A/Dコンバータ310、311を有する。
CPU107は、A/Dコンバータ310から供給された電圧を進行波の振幅電圧V1として検出し、A/Dコンバータ311から供給された電圧を反射波の振幅電圧V2として検出する。CPU107は、進行波の振幅電圧V1と、反射波の振幅電圧V2とによって、電圧反射係数ρを取得する。さらに、CPU107は、電圧反射係数ρによって電圧定在波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)を定期的に算出する。
下記の数式(1)は、電圧反射係数ρを示し、下記の数式(2)は、電圧定在波比VSWRを示すものとする。
ρ=V2/V1 ・・・(1)
VSWR=(1+ρ)/(1−ρ) ・・・(2)
図4は、電子機器200が有する構成要素の一例を説明するためのブロック図である。
電子機器200は、図4に示すように、受電アンテナ201、整合回路202、整流平滑回路203、NFC通信部204、レギュレータ205、CPU206、ROM207及びRAM208を有する。さらに電子機器200は、第1の接続部209、第2の接続部210、充電制御部211、電池212及び発振器213、電力生成部214、操作部215、画像処理部216及び切換部220を有する。
RAM208は、書き換え可能なメモリであり、電子機器200を制御するためのコンピュータプログラム、送電装置100から送信されたデータ等が記録される。
撮像部217は、被写体の光学像から映像データを生成するための撮像素子、撮像素子で生成された映像データに対して画像処理を行う画像処理回路、映像データを圧縮したり、圧縮された映像データを伸長したりするための圧縮伸長回路等を有する。撮像部217は、被写体の撮影を行い、撮影の結果により得られた静止画像や動画像等の映像データを記録部219に供給する。記録部219は、撮像部217から供給された映像データを記録媒体219aに記録する。なお、撮像部217は、被写体の撮影を行うための必要な構成をさらに有していてもよい。
また、例えば、送電装置100は、磁界共鳴方式の代わりに、WPC(Wireless Power Consortium)に規定されている規格(「Qi」規格)に基づいて、電子機器200に無線電力伝送を行うようにしてもよい。
また、例えば、送電装置100は、磁界共鳴方式の代わりに、CEA(Consumer Electronics Association)に規定されている規格に基づいて、電子機器200に無線電力伝送を行うようにしてもよい。
送電装置100は、無線により電力を電子機器200に供給するようにするが、「無線」を「非接触」または「無接点」と言い換えてもよいものとする。
図5は、実施形態1の電子機器200のROM207またはRAM208に保持される無線電力伝送の対応機器の認証用NDEFメッセージ情報の例を示す図である。
図5に示すように、認証用NDEFメッセージ情報において、NDEFヘッダ400、RecordType401、及びPayload402により電子機器200が無線電力伝送の対応機器であることを認証するためのNDEF Recordが構成される。
図6は、実施形態1において、送電装置100により送電電力の大きさ(以下、実パワーレベル)を決定する処理手順を説明するためのフローチャートである。図6に示す処理は、送電装置100の操作部111に存在する電源スイッチをユーザがONにし、かつ、送電装置100が送電を行う状態になった場合に、送電装置100によって行われる処理である。なお、本フローチャートで説明される処理を制御するためのプログラムは、CPU107によって実行されるものであり、ROM108に格納されている。
一方、S612においては、CPU107は、実パワーレベル=受電側パワーレベルとして決定する。
図7は、実施形態1の電子機器200のROM207またはRAM208に保持されているステータス交換用NDEFメッセージ情報の例を示す図である。
図7に示すように、ステータス交換用NDEFメッセージ情報において、NDEFヘッダ701及びRecordType702により、電子機器200のステータスを知らせるためのNDEF Recordが構成される。
図8は、実施形態1において、送電装置100により送電電力の増減量を決定する処理手順を説明するためのフローチャートである。図8に示す処理は、送電装置100が図6のフローチャートに従って実パワーレベルを決定して送電を開始した後、送電装置100によって行われる処理である。なお、本フローチャートで説明される処理を制御するためのプログラムは、CPU107によって実行されるものであり、ROM108に格納されている。
一方、S808においては、CPU107は、電力生成部103のアンプ電圧を変えて電力生成部103により生成される送電電力を現状より0.1W上げるよう制御して、処理を終了する。
一方、S813においては、CPU107は、電力生成部103のアンプ電圧を変えて電力生成部103により生成される送電電力を現状より0.1W下げるよう制御して、処理を終了する。
以下、実施形態2について説明する。なお、実施形態2に係る送電装置100及び電子機器200の構成、並びに実パワーレベルを決定する処理については実施形態1と同様であるため、説明は省略する。以下、実施形態1と異なる点のみ、図面を参照して説明する。
図9は、実施形態2において、電子機器200のROM207またはRAM208に保持されているステータス交換用NDEFメッセージ情報の例を示す図である。図9のステータス交換用NDEFメッセージ情報において、NDEFヘッダ701、RecordType702、NDEFヘッダ703、RecordType704及びPayload705は、それぞれ図7と同様であるため、説明は省略する。
図10は、実施形態2において、送電装置100により送電電力の増減量を決定する処理手順を説明するためのフローチャートである。図10に示す処理は、送電装置100が図6のフローチャートに従って実パワーレベルを決定して送電を開始した後、送電装置100によって行われる処理である。なお、本フローチャートで説明される処理を制御するためのプログラムは、CPU107によって実行されるものであり、ROM108に格納されている。また、図8と同じ処理については図8と同じ符号を付しており、これらの処理の説明は省略する。以下、図8と異なる部分について説明する。
一方、S1003においては、CPU107は、送電電力の増加単位(PowerStep)を0.01Wとし、S1007に進む。
一方、S1006においては、CPU107は、送電電力の減少単位(PowerStep)を0.01Wとし、S1008に進む。
実施形態1および2において、送電装置100及び電子機器200は、NFCに準拠した無線通信を行うものとした。しかし、送電装置100及び電子機器200は、近接無線通信を行うものであれば、NFCに準拠した無線通信以外の近接無線通信を行うものであっても良いものとする。送電装置100及び電子機器200は、NFC規格に準拠した無線通信の代わりに、FeliCa(登録商標)規格に準拠した無線通信を行うものであってもよいものとする。
実施形態1および2で説明した様々な機能、処理及び方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)などがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態3では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPUなどを「コンピュータX」と呼ぶ。また、実施形態3では、コンピュータXを制御するためのプログラムであって、実施形態1および2で説明した様々な機能、処理及び方法を実現するためのプログラムを「プログラムY」と呼ぶ。
106 送電アンテナ
107 CPU
Claims (15)
- 電子機器に非接触で電力を送電する送電手段と、
前記電子機器と通信を行う通信手段と、
制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記通信手段を介して前記電子機器が受電可能な電力レベルの情報を取得し、
前記送電手段から送電される電力を増減させるための指示を前記通信手段を介して前記電子機器から受信した場合、前記制御手段は、前記送電手段から送電される電力を変更し、
一度の指示で前記制御手段により変更される前記電力の変更量は、前記電子機器が受電可能な電力レベルに応じて異なることを特徴とする送電装置。 - 前記電力レベルは、前記電子機器が対応する最大受電電力に応じて段階的に分類されたレベルであることを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、アンプ電圧を調整することにより前記送電手段から送電される電力の大きさを制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記通信手段を介して、前記電子機器から電力の増減を要求された場合に電力の増減ステップ数の情報を受信し、
前記制御手段は、決定した電力に応じて、前記送電手段によって送電される電力の1ステップあたりの増減量を決定することにより電力の増減量を決定することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記制御手段は、前記通信手段を介して、前記電子機器が受電可能な電力レベルに応じて前記送電手段によって送電される電力に係る情報を前記電子機器に送信し、
前記制御手段は、前記送信した電力に係る情報に基づいて前記電子機器から送電を許可された場合に、前記送電手段から前記電子機器に電力を送電するよう制御することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記制御手段は、前記通信手段を介して、前記電子機器が受電可能な電力レベルに応じて前記送電手段によって送電される電力に係る情報を前記電子機器に送信し、
前記送信した電力に係る情報に基づいて前記電子機器から送電を許可されなかった場合、前記制御手段は、前記送電手段によって送電される電力を下げ、かつ前記下げた電力に係る情報を改めて前記通信手段を介して前記電子機器に送信するよう制御することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記制御手段は、前記通信手段を介して前記電子機器と周期的に繰り返し通信することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記電力レベルに応じて、前記通信手段を介して前記電子機器と通信する周期を異ならせることを特徴とする請求項7に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記電力レベルが低いほど、前記通信手段を介して前記電子機器と通信する周期を長く設定することを特徴とする請求項7に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記送電手段を用いて前記電子機器に送電する前に、前記通信手段を介して前記電子機器が受電可能な電力レベルの情報を取得するよう制御することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記制御手段は、前記送電手段を用いた前記電子機器への送電と、前記通信手段を介した前記電子機器との通信とを、交互に実行するよう制御することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。
- アンテナを更に有し、
前記送電手段を用いた前記電子機器への送電と、前記通信手段を介した前記電子機器との通信とは、どちらも前記アンテナを用いることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記通信手段を介した前記電子機器との通信は、NFCの規格に沿った通信であり、
前記制御手段は、前記通信手段を介した前記電子機器との通信において、リーダライタとして動作することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の送電装置。 - 電子機器に非接触で電力を送電する送電手段と、前記電子機器と通信を行う通信手段とを含む送電装置の制御方法であって、
前記通信手段を介して前記電子機器が受電可能な電力レベルの情報を取得する取得ステップと、
前記送電手段から送電される電力を増減させるための指示を前記通信手段を介して前記電子機器から受信した場合、前記送電手段から送電される電力を変更する制御ステップと、
を有し、
一度の指示で前記制御ステップにより変更される前記電力の変更量は、前記電子機器が受電可能な電力レベルに応じて異なることを特徴とする送電装置の制御方法。 - コンピュータを、請求項1から13のいずれか1項に記載の送電装置の各手段として機能させるための、コンピュータが読み取り可能なプログラム。
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